電力設(shè)備聲振檢測與診斷技術(shù)

目錄


第1章緒論(1)

1.1電力設(shè)備故障診斷技術(shù)概述(1)

1.1.1電力設(shè)備故障診斷的含義(1)

1.1.2電力設(shè)備故障診斷的意義(1)

1.1.3電力設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展(3)

1.1.4典型狀態(tài)評價與故障診斷技術(shù)(3)

1.1.5智能運檢技術(shù)應用情況分析(12)

1.1.6狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)構(gòu)成(15)

1.2電力設(shè)備聲學與振動特性概述(16)

1.2.1變壓器振動噪聲(17)

1.2.2電抗器振動噪聲(20)

1.2.3電容器振動噪聲(21)

1.2.4開關(guān)柜設(shè)備振動噪聲(21)

1.2.5線路、金具噪聲(22)

1.2.6通風風機噪聲(23)

1.3電力設(shè)備聲學與振動故障診斷技術(shù)概述(23)

1.3.1噪聲與振動診斷技術(shù)(23)

1.3.2聲學成像故障診斷技術(shù)(26)

參考文獻(29)

第2章聲學基礎(chǔ)(31)

2.1聲學基本概念(31)

2.1.1聲波的產(chǎn)生(31)

2.1.2波動方程(33)

2.2機械振動基本概念(34)

2.2.1簡諧振動方程(34)

2.2.2振動位移、速度和加速度(36)

2.2.3振動分析模型(38)

2.3基本聲學參量(41)

2.3.1聲壓、聲強和聲功率(41)

2.3.2聲學參量的級與運算(43)


2.4聲音的傳播特性(47)

2.4.1聲場分類(47)

2.4.2聲波的傳播(48)

2.4.3惠更斯原理(55)

2.4.4多普勒效應(55)

參考文獻(56)

第3章噪聲與振動檢測技術(shù)(57)

3.1噪聲與振動檢測系統(tǒng)(57)

3.2傳感器(57)

3.2.1聲傳感器(58)

3.2.2振動傳感器(59)

3.2.3傳感器的選用原則(60)

3.3傳感器校準與使用(61)

3.3.1校準方法(61)

3.3.2傳聲器校準(62)

3.3.3振動傳感器校準(64)

3.3.4傳感器使用(65)

3.4聲學信號采集(65)

3.4.1信號分類(65)

3.4.2信號采集(66)

3.4.3信號采集設(shè)備(66)

3.5聲學信號處理(69)

3.5.1時域分析(69)

3.5.2頻域分析(71)

3.5.3時頻分析(73)

3.6噪聲與振動測試方法(73)

3.6.1噪聲檢測方法(73)

3.6.2振動檢測方法(74)

參考文獻(75)

第4章聲學與振動信號分析技術(shù)(77)

4.1數(shù)字濾波去噪技術(shù)(77)

4.1.1無限脈沖響應(IIR)數(shù)字濾波器設(shè)計(77)

4.1.2FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(80)

4.2小波分析(82)

4.3小波包分析(85)

4.4語音增強技術(shù)(87)

4.4.1譜減法語音增強技術(shù)(87)

4.4.2自相關(guān)處理抗噪法語音增強技術(shù)(88)

4.4.3利用Weiner濾波法的語音增強技術(shù)(89)

4.5短時窗法(89)

4.6盲源分離方法(90)

4.6.1盲源分離數(shù)學模型(91)

4.6.2盲源分離的預處理方法(92)

4.6.3基于極大似然的固定點算法(93)

4.6.4子帶獨立分量分析(SDICA)算法(94)

4.6.5基于互信息的分離算法(95)

4.6.6分離效果評價指標(97)

4.7電力設(shè)備聲學與振動信號分析實例(98)

4.7.1電力設(shè)備聲信號抗外界噪聲干擾預處理(98)

4.7.2變電站主要聲源噪聲信號分離(104)

4.7.3配電變壓器聲音與振動信號盲源分離(108)

4.7.4高壓并聯(lián)電抗器聲音與振動信號盲源分離(124)

4.8其他技術(shù)在變壓器聲音信號處理中的應用(132)

4.8.1數(shù)字圖像及圖像處理技術(shù)(132)

4.8.2變壓器聲紋圖像的點運算(135)

4.8.3變壓器聲紋圖像空間域增強(141)

參考文獻(144)

第5章電力變壓器(電抗器)聲學與振動故障診斷技術(shù)(147)

5.1故障特征提取(147)

5.1.1特征量提取概述(147)

5.1.2典型變壓器聲信號特征提取方法(153)

5.1.3變壓器聲信號典型特征(157)

5.1.4變壓器聲紋特征有效性分析(160)

5.2數(shù)據(jù)分布特征測度(163)

5.2.1集中趨勢的度量(164)

5.2.2離散程度的度量(165)

5.2.3偏態(tài)與峰態(tài)的度量(167)

5.2.4數(shù)據(jù)分布箱線圖(168)

5.3數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗方法(170)

5.3.1SW檢驗(171)

5.3.2KS檢驗(172)

5.3.3PP圖與QQ圖(173)

5.4變壓器聲紋特征分布規(guī)律統(tǒng)計分析(174)

5.4.1聲壓級與電壓等級(174)

5.4.2聲壓級與冷卻方式(175)

5.4.3聲壓級特征數(shù)量分布(176)

5.4.4奇偶次諧波比與電壓等級(178)

5.4.5奇偶次諧波比與冷卻方式(179)

5.4.6奇偶次諧波比特征數(shù)量分布(180)

5.4.7能量比重特征分布(180)

5.4.8頻譜復雜度與電壓等級(183)

5.4.9頻譜復雜度與冷卻方式(184)

5.4.10頻譜復雜度特征參數(shù)的數(shù)量分布(185)

5.4.11運行時間對變壓器聲紋特征參數(shù)分布的影響(185)

5.5變壓器聲紋特征數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(188)

5.6變壓器聲紋特征模式識別(190)

5.6.1基于LSSVM的變壓器運行狀態(tài)評價(190)

5.6.2變壓器諧波負載模式識別(196)

5.6.3變壓器直流偏磁模式識別(197)

5.6.4變壓器不平衡負載模式識別(199)

5.7基于深度學習的變壓器聲紋圖像識別技術(shù)(202)

5.7.1變壓器聲紋圖譜數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案(202)

5.7.2ONAN變壓器聲紋圖譜數(shù)據(jù)庫(204)

5.7.3ONAF變壓器聲紋圖譜數(shù)據(jù)庫(207)

5.7.4基于深度學習的變壓器聲紋圖譜圖像識別(210)

參考文獻(214)

第6章開關(guān)類設(shè)備聲學與振動診斷技術(shù)(215)

6.1開關(guān)類設(shè)備(215)

6.2故障產(chǎn)生原因(216)

6.3故障檢測方法(218)

6.3.1常用檢測方法分類(218)

6.3.2超聲波法(219)

6.4故障診斷案例(221)

6.4.1施工安裝問題引起的設(shè)備問題(221)

6.4.2長期運行老化引起的設(shè)備問題(227)

6.4.3運行環(huán)境導致的設(shè)備問題(238)

6.4.4產(chǎn)品設(shè)計導致的開關(guān)柜異常振動診斷(244)

參考文獻(257)

第7章旋轉(zhuǎn)類電力設(shè)備聲學與振動診斷技術(shù)(259)

7.1概述(259)

7.2轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動故障(261)

7.2.1轉(zhuǎn)子的變形規(guī)律和振動特性(262)

7.2.2不平衡振動故障案例分析(265)

7.3動靜部件摩擦引起的振動故障(271)

7.3.1摩擦故障機理分析(271)

7.3.2摩擦故障特征(273)

7.3.3摩擦振動故障案例分析(274)

7.4轉(zhuǎn)子熱變形引起的振動故障分析(287)

7.4.1熱變形故障特征分析(287)

7.4.2轉(zhuǎn)子常見熱變形原因分析(289)

7.4.3轉(zhuǎn)子熱變形振動故障案例分析(290)

7.5電氣故障引起的振動故障分析(293)

7.5.1電氣缺陷引起的振動故障原因分析(293)

7.5.2電氣缺陷引起的振動故障案例分析(294)

7.6部件松動引起的振動故障分析(300)

7.6.1部件松動引起的振動故障原因分析(300)

7.6.2部件松動引起振動故障案例分析(301)

參考文獻(307)

第8章輸電線路聲學與振動診斷技術(shù)(310)

8.1架空輸電線路絕緣子污穢度聲紋監(jiān)測(310)

8.1.1絕緣子污穢放電機理(310)

8.1.2絕緣子污穢放電在線監(jiān)測技術(shù)(313)

8.1.3絕緣子污穢試驗與實驗室測試(315)

8.1.4絕緣子污穢放電聲紋特征提取(336)

8.1.5輸電線路聲紋監(jiān)測裝置及系統(tǒng)(340)

8.2架空輸電線路舞動監(jiān)測(347)

8.2.1架空輸電導線舞動形成的基本原理(347)

8.2.2架空輸電導線舞動的危害與防治(349)

8.2.3架空輸電導線舞動在線監(jiān)測技術(shù)(352)

8.2.4基于振動傳感器的導線舞動在線監(jiān)測裝置及系統(tǒng)(356)

8.3電力電纜接頭絕緣狀態(tài)超聲檢測(362)

8.3.1電力電纜接頭放電基本原理(363)

8.3.2電力電纜接頭放電的危害及特征分析(365)

8.3.3電力電纜絕緣狀態(tài)檢測方法(366)

8.3.4基于超聲波檢測法的電纜接頭放電在線監(jiān)測裝置(369)

參考文獻(377)